個性化自主實驗：生物實驗教學(xué)新思維

在人教版高中生物學(xué)教材中，大量增加了“探究活動”“探究性實驗”，力圖促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，培養(yǎng)提出問題、分析問題、解決問題的能力。然而生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是：講實驗，看視頻，就是很少做實驗；沒時間、課時緊，經(jīng)費少，不做理由就是多；不要怨不要急，實際情況就如此。如何解決生物實驗教學(xué)的屏障，這是一個值得探討的課題。從目前的操作層面看，廣大生物工作者主要從課時執(zhí)行、實驗考查等方面入手，其實，如何發(fā)揮學(xué)生的主動性，讓學(xué)生個性自主實驗是一種新思維。

一、個性化自主實驗的設(shè)計

生物個性化自主實驗是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立地進行提出實驗問題、設(shè)計實驗方案、進行實驗操作、實地觀察記錄，通過一定程度的自主體驗和實驗去探究生命現(xiàn)象和生命規(guī)律的教學(xué)活動。

1.實驗設(shè)計的原則

（1）實驗內(nèi)容與生物教材內(nèi)容互補原則。生物教材，是根據(jù)生物學(xué)科知識和邏輯順序而確定的，在一定時期內(nèi)其內(nèi)容具有相對穩(wěn)定性，但現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)知識，尤其是應(yīng)用科技領(lǐng)域里的知識日新月異，利用高中生物個性化自主實驗可幫助學(xué)生及時地了解這些學(xué)科新知識。同時，一些應(yīng)用性、分類性、綜合性活動的開展，可使生物學(xué)科知識內(nèi)容得以補充，個性化自主實驗內(nèi)容與學(xué)科教材內(nèi)容互相補充、互相滲透，有助于完善高中生物課程的內(nèi)容體系，形成完整的知識結(jié)構(gòu)。

（2）全面發(fā)展與個性培養(yǎng)相統(tǒng)一原則。高中生物個性化自主實驗的設(shè)計要面向大多數(shù)學(xué)生，立足于全面素質(zhì)提高，但同時也要充分發(fā)揮個性化自主實驗的自主性特點，給學(xué)生自主發(fā)揮的機會，以適應(yīng)學(xué)生的個性差異，促進學(xué)生的個性發(fā)展，使生物學(xué)特長生脫穎而出，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定生物學(xué)基礎(chǔ)。

（3）實效性和因地制宜原則。高中生物個性化自主實驗應(yīng)該充分利用學(xué)科課程所學(xué)的知識與日常生活建立內(nèi)在的聯(lián)系，在“學(xué)中用”，在“用中學(xué)”，學(xué)會針對日常生活中的環(huán)境、生物學(xué)現(xiàn)象或問題展開實驗，用學(xué)科知識解決日常生活中的有關(guān)難題。高中生物個性化自主實驗還要考慮到學(xué)生的認知水平、當(dāng)?shù)氐纳瞽h(huán)境、學(xué)校的教學(xué)條件及家庭的生活條件等，不能別人搞什么，你也搞什么，應(yīng)重視實效性和可行性。

（4）趣味性和自主性原則。高中生物個性化自主實驗應(yīng)多開展一些趣味性活動，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生由“要我做”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙觥保瑫r，高中生物個性化自主實驗的主體是學(xué)生，活動氣氛活躍，學(xué)生樂于發(fā)表觀點和見解。在教學(xué)活動過程中和活動后，教師要適時給予恰當(dāng)?shù)脑u價、鼓勵，使學(xué)生保持持久的興趣和旺盛的熱情。

2.學(xué)生個性化自主實驗的類型

（1）補充型實驗。補充型實驗是指以提高國家課程的非實驗教學(xué)內(nèi)容成效而設(shè)計的實驗。補充型實驗有助于實現(xiàn)內(nèi)在于必修課程中的實驗教學(xué)目標(biāo)。該實驗主要是教材中的非實驗內(nèi)容，根據(jù)補充實驗可以幫助學(xué)生了解知識形成過程。

（2）拓展型實驗。拓展型實驗是指以拓寬必修教材中的實驗內(nèi)容而設(shè)計的實驗。拓展型實驗的目的是拓寬必修實驗教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供獲取知識、內(nèi)化價值觀和掌握技能的機會，這些內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)必修課程專題有關(guān)，但超出必修課程所覆蓋的廣度和深度。知識內(nèi)容緊貼國家生物課程而進行拓展。

（3）創(chuàng)造型實驗。創(chuàng)造型實驗是指全新的實驗內(nèi)容的設(shè)計。突出學(xué)校和地方特色的項目研究實驗，都可以歸為這一類型。在對這部分的內(nèi)容選擇上要注意以學(xué)生能實際感覺和親身體驗的事物和現(xiàn)象為基礎(chǔ)，師生密切聯(lián)系生活實際創(chuàng)造性地提出實驗課題，形成實驗項目來開展教學(xué)活動。這部分內(nèi)容較前兩類內(nèi)容有較大的靈活性和創(chuàng)造性。

3.個性化自主實驗的初步設(shè)計

從補充型實驗開始，經(jīng)過拓展型實驗，達到創(chuàng)造型實驗。補充型實驗重在培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，一般由教師根據(jù)生物教材內(nèi)容和實驗室條件進行選擇確定，然后由學(xué)生選擇其中一些實驗進行自主參與。拓展型實驗重在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，由教師和學(xué)生共同選擇。創(chuàng)造型實驗重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，創(chuàng)造型實驗一般由學(xué)生自主選擇，教師的作用主要是引導(dǎo)和對選題進行判斷，重在可行性、實用性和創(chuàng)造性。實驗過程中要求學(xué)生記錄實驗過程及效果，實事求是。學(xué)生對此類實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要善始善終，學(xué)習(xí)結(jié)束后要進行一定的評價，主要形式是針對做過的實驗進行一定的分析，提煉出自己的初步觀點，要求每個學(xué)生在實驗結(jié)束后，按照問題提出、實驗過程、實驗結(jié)果、分析與討論、收獲與體會等五個步驟把整個實驗過程寫成實驗報告。實驗報告經(jīng)反復(fù)修改認為滿意后，學(xué)校組織成果評審小組，組織學(xué)生開展實驗報告交流活動，通過論文答辯、科技成果展示等形式，對每個實驗小組的實驗報告進行評價，根據(jù)實驗的科學(xué)性、實用性和新穎性評出一、二、三等獎等，給優(yōu)勝者以獎勵。

二、個性化自主實驗的實施

1.個性化自主實驗的實施

開展個性化自主實驗的操作流程為：選題→申報→準(zhǔn)備→實驗→交流五步。選題就是學(xué)生根據(jù)教師公布的個性化自主實驗課題選擇要進行的實驗，或自主確定的實驗課題。申報就是對確定的實驗課題進行一定的分析和討論，填寫實驗申報表，上交教務(wù)處，等待審批，學(xué)校根據(jù)實驗的可行性、科學(xué)性等對實驗課題進行審定。準(zhǔn)備就是申報被審批通過同意實施后，學(xué)生和教師共同為實驗的實施準(zhǔn)備好一切條件，為實驗的實施提供保障，同時進行合理的實驗小組組建。實驗就是學(xué)生開展實驗，在實驗過程中教師要做好調(diào)控和指導(dǎo)工作。交流就是實驗結(jié)束后對整個實驗過程和結(jié)果進行一定形式的呈現(xiàn)，并在一定的范圍內(nèi)交流，與其他同學(xué)共享實驗成果。

（1）學(xué)生自主選題與申報。學(xué)期初由生物教師公布本學(xué)期實驗室準(zhǔn)備開展的實驗項目、實驗?zāi)康?、實驗步驟和要求、開展時間要求等，經(jīng)全校公示后，由學(xué)生自主選擇實驗項目，提前提出實驗申請，并在相應(yīng)的時間內(nèi)自行去實驗室進行實驗。學(xué)生除自主選擇教師公布的實驗項目外，還可以自主設(shè)計實驗項目，自主設(shè)計的實驗項目需要填寫“學(xué)生自主設(shè)計實驗項目申請表”（表略），經(jīng)教師和教務(wù)處審核同意后進行實施。

（2）學(xué)生自主開展實驗。學(xué)生自選擇好實驗項目后，按自己的興趣和愛好自由組成實驗小組，明確分工。在規(guī)定的時間內(nèi)可自行去實驗室開展實驗。事先生物實驗員根據(jù)實驗項目準(zhǔn)備好相應(yīng)的實驗材料和儀器，盡量滿足學(xué)生的實驗要求，當(dāng)然有些實驗材料需與學(xué)生共同準(zhǔn)備。個性化自主實驗時學(xué)生要遵守實驗室的相關(guān)規(guī)定，實驗結(jié)束后做好整理工作。

（3）學(xué)生自主開展交流。學(xué)生在個性化自主實驗結(jié)束后，一定要形成實驗成果，學(xué)校組織相關(guān)人員對學(xué)生的實驗成果開展一定層面的交流。學(xué)生可以就實驗成果形成一篇小論文、小制作或一些成果圖片，在成果交流的時候，要求學(xué)生做成PPT文檔和書面文字材料，便于學(xué)校存檔。

2.個性化自主實驗的實施保障

（1）教師指導(dǎo)到位。自主是相對的，教師要對學(xué)生進行一定的指導(dǎo)，這樣學(xué)生的個性化自主實驗才能取得應(yīng)有的效果，否則可能導(dǎo)致學(xué)生放任自流，不僅不會取得應(yīng)有的效果，可能會適得其反，甚至?xí)霈F(xiàn)安全問題。指導(dǎo)的重點一是過程指導(dǎo)，使實驗?zāi)軌蝽樌麑嵤?，二是在實驗過程中出現(xiàn)困難時對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)墓膭詈蛶椭?，使其樹立自信?/p>

（2）組織管理到位。首先是任務(wù)明確。在學(xué)生實驗前讓學(xué)生明確實驗任務(wù)，包括實驗結(jié)束后要有成果（上交實驗報告等）。其次是責(zé)任明確，在實驗過程中加強學(xué)生的管理，除了實驗室管理人員到位外，生物教師也應(yīng)到現(xiàn)場進行管理和指導(dǎo)，同時對實驗小組成員進行安全等方面的教育。

（3）實驗室開放到位。①開放時間合理?？茖W(xué)安排、制定實驗室開放計劃和開放時間安排表，從有利于學(xué)生積極參與個性化自主實驗活動出發(fā)，盡可能方便學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展個性化自主實驗。我校采用固定時間和不固定時間兩種：固定時間為每周三和周五下午3～4節(jié)課；不固定時間是根據(jù)實驗內(nèi)容和要求，可以隨時實驗，隨時借用實驗室和實驗材料及用具。②實驗設(shè)備完善。開展學(xué)生個性化自主實驗對實驗室的設(shè)備要求較高，學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)生實驗的需要，定期更新和裝備實驗儀器，添齊添足，這就需要學(xué)校給予支持。③指導(dǎo)教師到位。在學(xué)生實驗過程中，會用到一些較為復(fù)雜的儀器和設(shè)備，這就需要在開放實驗室的同時，實驗教師為學(xué)生提供技術(shù)的支持，及時輔導(dǎo)學(xué)生使用這些設(shè)備，或在學(xué)生遇到困難的時候，提供必要的幫助。

（作者單位：江西贛州市龍南中學(xué)贛州市中小學(xué)教研室）